welcome to blog group 1 class XI sains II

Kamis, 26 Januari 2017

Laporan Praktikum Klimatologi

LAPORAN PRAKTIKUM
AGROKLIMATOLOGI
TPT 2017
ACARA II
RUMUS EMPIRIS
UGM2














Disusun Oleh :
Nama              : Rendra Yuda
NIM                : 14/363964/TP/10944
Gol                  : Kamis
PJ Harian       : Laila Rahmawati
                                   
LABORATORIUM TEKNIK SUMBER DAYA LAHAN DAN AIR
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2014



BAB I
PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang
Pada praktikum sebelumnya yaitu praktikum acara IA dan IB, kita sudah banyak belajar mengenai anasir / unsur-unsur iklim seperti suhu, kelembaban, evaporasi, radiasi matahari dan curah hujan. Juga belajar mengenai alat-alat untuk mengukur anasir iklim tersebut contohnya : evaporimeter, ombrometer, thermometer, Campbell stokes dan lain-lain.
Untuk mengetahui nilai atau hasil dari pengukuran anasir iklim tersebut maka kita kan banyak menggunakan rumus-rumus fisika atau juga hukum fisika yang telah ada atau juga menggunakan rumus empiris. Rumus empiris yaitu rumus yang diperoleh secara empiris, dari suatu kejadian ( dalam hal ini kejadian alam) yang terjadi.
Di dalam praktikum acara II ini akan dilakukan perhitungan untuk mencari evaporasi dan radiasi matahari berdasarkan data yang telah diketahui. Sebagian perhitungan untuk mencari evaporasi diambil dari rumus empiris yaitu didasarkan pada rumus diffusitas dan radiasi. Oleh karena itu, perlu untuk mempelajari rumus-rumus empiris yang biasa digunakan untuk mencari perhitungan anasir / unsur-unsur iklim.

B.     Tujuan
Penggunaan rumus empiris untuk penggunaan yang berkaitan dengan biologis (biological application).  

C.    Manfaat
Mengetahui penerapan rumus empiris di bidang yang berkaitan dengan biological application.



BAB II
DASAR TEORI

Evapotranspirasi tanaman (Etc) adalah perpaduan dari dua istilah yaitu evaporasi dan transpirasi. Kebutuhan air dapat diketahui berdasarkan kebutuhan air dari suatu tanaman. Apabila kebutuhan air suatu tanaman diketahui, kebutuhan air yang lebih besar dapat dihitung (Peter E Black, 1991). Evaporasi yaitu penguapan di atas permukaan tanah, sedangkan transpirasi yaitu penguapan melalui permukaan dari air yang semula diserap oleh tanaman. Atau dengan kata lain, evapotranspirasi adalah banyaknya air yang menguap dari lahan dan tanaman dalam suatu petakan karena panas matahari (Asdak, 1995).
Faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi adalah suhu air, suhu udara (atmosfir), kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, sinar matahari. Pada waktu pengukuran evaporasi, kondisi/keadaan iklim ketika itu harus diperhatikan, mengingat faktor itu Sangat dipengaruhi oleh perubahan lingkungan (Soewarno, 1991). Sedangkan Faktor-faktor yang mempengaruhi proses transpirasi adalah suhu, kecepatan angin, kelembaban tanah, sinar matahari, gradien tekanan uap. Juga dipengaruhi oleh faktor karakteristik tanaman dan kerapatan tanaman (Kodoatie dan Roestam Sjaief, 2005).
Ada 3 faktor yang mendukung kecepatan evapotranspirasi yaitu faktor iklim mikro, mencakup radiasi netto, suhu, kelembaban dan angin ; faktor tanaman mencakup jenis tanaman, derajat penutupannya, struktur tanaman, stadia perkembangan sampai masak, keteraturan dan banyaknya stomata, mekanisme menutup dan membukanya stomata dan yang ketiga faktor tanah, mencakup kondisi tanah, aerasi tanah, potensial air tanah dan kecepatan air tanah bergerak ke akar tanaman (Linsley dkk., 1979).
Evapotranspirasi acuan (Eto) adalah nilai evapotransirasi tanaman rumput-rumputan yang terhampar menutupi tanah dengan ketinggian 8-15 cm, tumbuh secara aktif dengan cukup air, untuk menghitung evapotranspirasi acuan (Eto) dapat digunakan beberapa metode yaitu metode Penman, Metode panci evaporasi, metode Radiasi, metode Blanney-Criddle an metode Penman modifikasi FAO (Sosrodarsono dan Takeda, 1983)Untuk metode Blanney Criddle rumus yang digunakan yaitu :
Eto = c (p(0,46T+8))
Keterangan :
c          : koefisien tanaman bulanan
p          : presentase bulanan jam-jam hari terang dalam tahun
T          : suhu udara
Sedangkan jika enentukan evapotranspirasi berdasarkan metode radiasi menggunakan persamaan empiris maka menggunakan rumus sebagai berikut (Suyono Sosrodarsono, 1980):
( Eto ) = c (W *Rs )  
Keterangan :
Eto      : evapotranspirasi untuk tanaman referensi untuk suatu periode tertentu
Rs        :  radiasi matahari ( mm / hari )
W        : faktor pemberat yang tergantung dari temperatur
C         : faktor yang disesuaikan , tergantung dari RH rata – rata dan kecepatan angin siang hari pada ketinggian 2 m di atas permukaan tanah.





BAB III
METODOLOGI

A.    Alat dan Bahan
1.      Bolpoin
2.      Buku
3.      Data evaporasi selama 1 tahun

B.     Cara Kerja
1.      Mengumpulkan data evaporasi selama 1 tahun yang akan dipakai untuk menghitung evaporasi dan radiasi
2.      Mencatat rumus-rumus empiris yang digunakan untuk menghitung evaporasi dan radiasi
3.      Menghitung nilain evaporasi dan radiasi menggunakan rumus yang telah ditentukan

C.    Cara Analisa Data
Data hasil perhitungan evaporasi dan radiasi didapat dengan cara menghitung nilainya menggunakan rumus empiris Metode Blaney-Criddle dan Metode Radiasi sebagai berikut :
1.      Metode Blanney – Criddle :
a.       Menghitung  pada tabel data evaporasi
b.      Menghitung nilai p dengan menggunakan metode interpolasi pada tabel 1 yang telah diberikan
c.        Menghitung nilai f = p (0,46 x Tmean +8)
d.      Menentukn nilai Rhmean dengan tabel data evaporasi
Jika RH < 20% → low
Jika RH 20-50% → medium
Jika RH >50% → high
e.       Menghitung n (lama penyinaran aktual) pada tabel evaporasi
f.       Menghitung nilai N (lama penyinaran maksimum) dengan interpolasi pada tabel 3 yang telah diberikan
g.      Menghitung nilai n/N
Jika <0,45→ low
Jika 0,46 – 0,7 → medium
Jika 0,71- 0,9 → high
h.      Konversi Uday pada tabel avaporasi menjadi m/s dengan cara
 m/s
Laju klasifikasi Uday pada grafik :
Jika 0-2 m/s → garis 1
Jika 2-5 m/s → garis 2
Jika 5-8 m/s → garis 3
i.        Menghitung nilai Eto menggunakan figure 1 yang telah diberikan berdasar (Rhmean, n/N, Uday dan f)
j.        Membuat grafik Eto vs Epan ( mendapatkan nilai R)
Untuk Epan = 0,75 x Evap
Grafik :
 









2.      Metode Radiasi
a.       Menghitung  pada tabel data evaporasi
b.      Menghitung n (lama penyinaran aktual) pada tabel evaporasi
c.       Menghitung nilai N (lama penyinaran maksimum) dengan interpolasi pada tabel 3 yang telah diberikan
d.      Menghitung nilai n/N
Jika <0,45→ low
Jika 0,46 – 0,7 → medium
Jika 0,71- 0,9 → high
e.       Menghitung Ra menggunakan interpolasi tabel 2 yang telah diberikan
f.       Menghitung Rs = Ra (0,25 + 0.5 x n/N)
g.      Menghitung nilai w dengan interpolasi tiga kali pada tabel 4 yang telah diberikan
h.      Menghitung nilai w x Rs  untuk dijadika sumbu x pada figure 2
i.        Menentuka nilai RH mean dengan melihat tabel data evapotranspirasi
jika RH < 40%  → low
jika RH 40 % - 50 % → low medium
jika RH 50%  - 70% → medium high
jika RH >70% → high
j.        Konversi Uday pada tabel avaporasi menjadi m/s dengan cara
 mh/s
Laju klasifikasi Uday pada grafik :
Jika 0-2 m/s → garis 1
Jika 2-5 m/s → garis
Jika 5-8 m/s → garis 3
k.      Menghitung nilai Eto menggunakan figure 2 uang telah diberikan berdasar (Rhmean, Uday dan w x Rs)
l.        Membuatn Grafik Eto vs Evap
Epan = 0,75 x Evap
m.    Mencari nilai R dari grafik (setelah membuat grafik klik kanan – add tendline – pilih display equation  on chart dan pilir display R-squared value on chart)
Grafik :
Text Box: Eto/RadC
 
















BAB 1V
HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan dan Analisa

Tabel Data Evaporasi

Lattitude         : 07,29 LS                               Tahun              : 2010
Altitude           : 111,3 mdpl                            Stasiun                        : SEMPOR

Bulan
Tmax (oC)
Tmin (oC)
RH (%)
Kecepatan angin (km/hari)
Lama Penyinaran (jam/hari)
Evap
Januari
28,4
23,8
89,785
8,592
5,24
5,339
Februari
29,6
23,8
86,745
12,192
4,21
4,351
Maret
30,5
22,9
84,829
13,992
4,63
4,792
April
31,7
23,4
88,218
2,208
6,43
6,456
Mei
30,7
24,3
88,994
8,592
7,58
7,679
Juni
26,9
23,9
87,669
8,592
7,2
7,299
Juli
27,8
21,1
93,133
10,392
8,01
8,130
Agustus
27,8
21,1
91,355
8,592
6,19
6,289
September
27,7
22,6
89,692
8,592
6,4
6,499
Oktober
27,6
21,9
87,793
12,192
5,57
5,711
November
29,1
19,8
81,270
8,108
5,21
5,304
Desember
28,5
19,6
82,124
8,108
3,89
3,984






1.      Hasil pengamatan Metode Blanney – Criddle

Bulan
Tmean (oC)
p
f
n
Uday
N
n/N
Eto
Epan
Januari
26,51
0,27
5,40162
5,24
0,0
12,44
0,42
3,2
4,00425
Februari
26,7
0,27
5,47614
4,21
0,14
12,35
0,34
3,3
3,26325
Maret
26,7
0,27
5,47614
4,63
0,16
12,1
0,38
3,3
3,594
April
27,55
0,27
5,58171
6,43
0,02
11,91
0,54
4,0
4,842
Mei
27,5
0,25
5,1625
7,58
0,10
11,85
0,64
3,6
5,75925
Juni
25,4
0,25
4,921
7,2
0,10
11,66
0,62
3,4
5,47425
Juli
24,45
0,25
4,81175
8,01
0,12
11,71
0,68
3,3
6,0975
Agustus
24,45
0,26
5,00422
6,19
0,10
11,85
0,55
3,5
4,71675
September
25,15
0,26
5,08794
6,4
0,10
12,00
0,54
3,7
4,87825
Oktober
24,75
0,27
5,23395
5,57
0,14
12,34
0,45
3,8
4,28325
November
24,45
0,27
5,19669
5,21
0,09
12,44
0,42
3,8
3,978
Desember
24,05
0,27
5,14701
3,89
0,09
12,54
0,31
3,8
2,988

2.      Hasil pengamatan Metode Radiasi

Bulan
Tmean (oC)
n
N
n/N
Ra
Rs
w
W x Rs
Uday
Eto
Epan
Jan
26,51
5,24
12,44
0,42
15,99
7,3554
0,75
5,51655
0,0
4
4,00425
Feb
26,7
4,21
12,35
0,34
16,06
6,7452
0,77
5,126352
0,14
3,7
3,26325
Mar
26,7
4,63
12,1
0,38
15,54
6,8376
0,76
5,196576
0,16
3,8
3,594
Apr
27,55
6,43
11,91
0,54
14,51
7,5452
0,77
5,809804
0,02
4,3
4,842
Mei
27,5
7,58
11,85
0,64
13,21
7,5297
0,75
5,722572
0,10
4,1
5,75925
Juni
25,4
7,2
11,66
0,62
12,54
7,0224
0,74
5,196576
0,10
3,8
5,47425
Juli
24,45
8,01
11,71
0,68
12,84
7,5758
0,73
5,530334
0,12
4
6,0975
Ags
24,45
6,19
11,85
0,55
13,81
7,25025
0,73
5,4376875
0,10
3,9
4,71675
Sept
25,15
6,4
12,00
0,54
14,94
7,7688
0,74
5,748912
0,10
4,3
4,87825
Okt
24,75
5,57
12,34
0,45
15,76
7,486
0,74
5,53964
0,14
4
4,28325
Nov
24,45
5,21
12,44
0,42
15,93
7,3278
0,73
5,349294
0,09
3,9
3,978
Des
24,05
3,89
12,54
0,31
15,89
6,43545
0,73
4,6978785
0,09
3,4
2,988



3.      Hasil Eto (BC) dan Eto (Radiasi)

Bulan
Eto (BC)
Eto (Radiasi)
Januari
3,2
4
Februari
3,3
3,7
Maret
3,3
3,8
April
4,0
4,3
Mei
3,6
4,1
Juni
3,4
3,8
Juli
3,3
4
Agustus
3,5
3,9
September
3,7
4,3
Oktober
3,8
4
November
3,8
3,9
Desember
3,8
3,4

Contoh perhitungan :
A.    Metode Blanney - Criddle
1.      Menghitung Tmean
oC
oC

2.      Menghitung nilai p dengan menggunakan metode interpolasi pada tabel 1
P(januari)          
  
 2,28 p = 0,6204                                
  P = 0,27

P(februari)       
      
          2,28 p = 0,6104
     P = 0,27

3.       Menghitung nilai f = p (0,46 x Tmean +8)
F(jan)   = 0,27 (0,46 x 26,1 + 8)
= 5,40162
F(feb)  = 0,27 ( 0,46 x 26,7 + 8)
                        = 5,47614

4.      Menentukn nilai Rhmean dengan tabel data evaporasi
Rh mean          =
                        =
                        = 87,64 % (high)
5.      Menghitung n (lama penyinaran aktual) pada tabel evaporasi
n(jan)   = 5,24
n(feb)  = 4,21
6.      Menghitung nilai N (lama penyinaran maksimum) dengan interpolasi pada tabel 3
N(jan)  = 
 1,18 N – 14,514 = 12,6 – N
    2,18 N = 27,114
N = 12,44
N(feb) = 
 1,18 N – 14,514 = 12,4 – N
    2,18 N = 27,914
N = 12,35

7.      Menghitung nilai n/N
n/N(jan)           =
                        = 0,42 (low)
n/N(feb)          =
                        = 0,34 (low)

8.      Konversi Uday
 = 0,10 m/s (garis 1)
 = 0,14 m/s (garis 1)
9.      Menghitung nilai Eto menggunakan figure 1
Eto(jan)           = 3,2
Eto(feb)           = 3,3
10.  Mencari nilai Epan
Epan(jan)         = 0,75 x 5,339 = 4,00425
Epan(feb)        = 0,75 x 4,351 = 3,26325

11.  Membuat grafik Eto (BC) vs Epan ( mendapatkan nilai R)

B.     Metode Radiasi
1.      Menghitung Tmean
oC
oC
2.      Menghitung n (lama penyinaran aktual)
n(jan)            = 5,24
n(feb)           = 4,21
3.      Menghitung nilai N (lama penyinaran maksimum) dengan interpolasi pada tabel 3
N(jan)  = 
 1,18 N – 14,514 = 12,6 – N
                               2,18 N = 27,114
N = 12,44
N(feb) = 
 1,18 N – 14,514 = 12,4 – N
                         2,18 N = 27,914
N = 12,35
4.      Menghitung nilai n/N
n/N(jan)  =
               = 0,42 (low)
n/N(feb) =
               = 0,34 (low)
5.      Menghitung Ra menggunakan interpolasi tabel 2
Ra(jan)            =
    0,55 Ra-8,69 = 16,1 – Ra
1,55 Ra = 24,79
        Ra = 15,99
Ra(feb)=
    0,55 Ra-8,8 = 16,1 – Ra
1,55 Ra = 24,9
        Ra = 16,06

6.      Menghitung Rs = Ra (0,25 + 0.5 x n/N)
Rs(jan)             = 15,99 (0,25 + 0,5.0,42)
                        = 7,354
Rs(feb)                        = 16,06 (0,25 + 0,5.0,34)
                        = 6,7452
7.      Menghitung nilai w dengan interpolasi tiga kali pada tabel 4
W(jan) → Tmean = 26,1 oC
Interpolasi 1    =
   0,2204 – 0,29 x1= x1 – 0,75
     1,29 x1 = 0,9704
X1 = 0,75
Interpolasi 2    =
   0,2262 – 0,29 x2= x2 – 0,77
     1,29 x2 = 0,9962
X1 = 0,77
Interpolasi 3    =
   0,0385 – 0,05 w= w – 0,75
     1,05 w = 0,7885
w = 0,75

W(feb) → Tmean = 26,7 oC
Interpolasi 1    =
   0,2204 – 0,29 x1= x1 – 0,75
     1,29 x1 = 0,9704
X1 = 0,75
Interpolasi 2    =
   0,2262 – 0,29 x2= x2 – 0,77
     1,29 w = 0,9962
w = 0,77
Interpolasi 3    =
   0,4158 – 0,54 w= w – 0,75
      1,54w = 1,1658
w = 0,76
8.      Menghitung nilai w x Rs
W x Rs (jan)    = 0,75 x 7,3554
                        = 5,51655
W x Rs (feb)   = 0,76 x 6,7452
                        = 5,126352



9.      Menentuka nilai RH
Rh mean =
               =
               = 87,64 % (high)
10.  Konversi Uday
 = 0,10 m/s (garis 1)
 = 0,14 m/s (garis 1)

11.  Menghitung nilai Eto menggunakan figure 2
Eto(jan)           = 4
Eto(jan)           = 3,7
12.  Mencari nilai Epan
Epan(jan)           = 0,75 x 5,339 = 4,00425
Epan(feb)           = 0,75 x 4,351 = 3,26325
13.  Membuat Grafik Eto vs Evap (untuk mendapatkana nilai R)
B.     Pembahasan
Praktikum acara II agroklimatologi kali ini yaitu berjudul Rumus Empiris. Rumus empiris adalah rumus yang didapatkan secara empiris dari suatu kejadian (kejadian alam) .  Rumus  empiris yang digunakan pada acara kali ini yaitu yaitu Hukum Diffusitas dan Hukum Radiasi yang dicari dari kedua rumus tersebur rumus mana yang paling akurat.
Pada praktikum acara 2 agroklimatologi kali ini, bertujuan untuk mengetahui dan mempelajari bagaimana cara mencari atau menghitung nilai evapotranspirasi pada suatu daerah tertentu. Dalam praktikum kali ini data yang digunakan  adalah  data anasir iklim evaporasi di Stasiun Sempor.
Data yang didapatkan dihitung untuk mendapatkan nilai Eto dengan menggunakan Hukum Blanney – Criddle dan Radiasi serta menghitung Epan dari data evaporasi Stasiun Sempor. Setelah menghitung data evaporasi Stasiun Sempor, maka didapatkan hasil nilai Eto dari Januari hingga Desember yaitu untuk Metode Blanney Criddle dan  Radiasi, kemudian akan diperoleh hasil hubungan berupa grafik antara nilai Epan vs Eto (Blanney-Criddle) dan Grafik hubungan antara Epan vs Eto(Radiasi). Pada perhitungan menggunakan Metode Blanney-Criddle, diperoleh nilai y = -0,0128x + 3,6156 dan nilai
R² = 0,0023
sehingga R = 0,048 .  Sedangkan pada perhitungan menggunakan Metode Radiasi, diperoleh nilai y = 0,1538x + 3,243dan nilai R² = 0,3648 sehingga nilai R = 0,191. Dengan kata lain, fungsi dari nilai Epan adalah sebagai pembanding untuk nilai Eto dalam pembuatan grafik.
Hasil pengukuran tersebut dapat membuktikan teori, di mana metoda Radiasi memiliki tingkat keakuratan yang lebih tinggi dibandingkan dengan perhitungan dengan metoda Blanney-Criddle. Tingkat akurasi tersebut dapat diketahui setelah diperoleh nilai R dari pengukuran pada masing-masing metoda. Data akan semakin akurat jika nilai R semakin mendekati 1. Terbukti dari perhitungan Metode Radiasi memiliki nilai R yang lebih mendekati 1 dibandingkan Metode Blanney-Criddle.
Alasan lain yang membuat Metode Radiasi lebih akurat yaitu karena metode Radiasi lebih menekankan pada radiasi matahari, yaitu Ra dan Rs. Metode Radiasi menggunakan faktor yang lebih banyak untuk menentukan Eto sehingga perhitungan yang digunakan lebih rumit, yang menyebabkan hasil akhir menjadi lebih akurat. Sedangkan pada Metode Blanney-Criddle parameter yang dijadikan masukkan utamanya adalah besarnya suhu dan lama waktu penyinaran matahari. Kelebihan dari metoda Blanney-Criddle adalah dalam perhitungannya yang sederhana, karena faktor yang dignakan untuk menentukan nilai Eto lebih sedikit, sehingga mengakibatkan hasil akhir kurang akurat.



BAB V
PENUTUP

A.    Kesimpulan
Dari praktikum yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa :
1.      Salah satu cara yang digunakan untuk menghitung suatu unsur cuaca / iklim dapat menggunakan rumus empiris diantaranya yaitu Metode Blanney-Criddle dan Metode Radiasi
2.      Nilai untuk metode Blanney-Criddle yaitu y =  -0,0128x+3,6156 dan nilai
R² = 0,0023
sehingga R = 0,048 .  Sedangkan pada perhitungan menggunakan Metode Radiasi, diperoleh nilai y = 0,1538x + 3,243dan nilai R² = 0,3648 sehingga nilai R = 0,191.
3.      Metode Radiasi lebih akurat dibandingkan Metode Blanney-Criddle berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan.
B.     Saran
Untuk praktikum selanjutnya mungkin lebih baik jika praktikan diajari benar-benar cara menggunakan alat-alat agroklimatologi sebab akan lebih berguna ketika di lapangannya. Karena praktikum-pratikum yang sudah dilaksanakan terasa hanya menyalin data dan lebih mirip praktikum statistika.



DAFTAR PUSTAKA


Asdak Chay. 1995. Hidrologi dan Pengeloaan daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada Press : Yogyakarta.
Black, Peter E. 1991. Watershed Hydrology, Prentice Hall, Englewood Cliffs. New Jersey.
Kodoatie, R.J. dan Roestam Sjarief. 2005. Pengelolaan Sumber Daya Air Terpadu. Andi : Yogyakarta.
Linsley Ray K., Joseph B. Franzini. 1985. Teknik Sumber Daya Air. Eralanga : Jakarta.
Soewarno. 1991. Pengukuran dan Pengolahan Data Aliran Sungai (Hdrometri). Nova : Bandung.
Sosrodarsono, Suyono. 1980. Hidrologi untuk Pengairan. Pradnya Paramita : Jakarta




LAMPIRAN